- Код статьи
- 10.31857/S0207401X23030184-1
- DOI
- 10.31857/S0207401X23030184
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 42 / Номер выпуска 3
- Страницы
- 79-85
- Аннотация
- Экспериментально определены значения температуры воспламенения и оценены эффективные энергии активации пределов каталитического воспламенения смесей ((40÷70%)H2 + (60÷30%)CH4)стех + + воздух над металлическим родием при давлении 1.7 атм в температурном интервале 20–300 °C. Над поверхностью родия, обработанной воспламенениями, температура каталитического воспламенения смеси 70% H2 + 30% CH4 + воздух составляет 62 °C, что указывает на возможность использования родия для существенного снижения температуры воспламенения топлив на основе водородно-метановых смесей. Экспериментально обнаружен критический характер осуществления объемной реакции: объемный процесс происходит при [H2] = 45%, но отсутствует при концентрациях водорода ≤40%. Если [H2] ≤ 40%, происходит только медленная поверхностная каталитическая реакция. Это явление проиллюстрировано посредством качественного расчета. Установлено, что эффективные энергии активации как верхнего, так и нижнего пределов каталитического воспламенения стехиометрических смесей H2 + CH4 в диапазоне линейности равны примерно (2.5 ± 0.6) ккал/моль. Это означает, что ключевые реакции, ответственные за возникновение верхнего и нижнего пределов каталитического воспламенения, одинаковы. Показано, что при катализе родиевым катализатором процесс развития цепи, скорее всего, имеет гетерогенную природу, поскольку эффективная энергия активации составляет менее 3 ккал/моль.
- Ключевые слова
- воспламенение пламя горение водородно-метановая смесь родий высокоскоростная цветная съемка.
- Дата публикации
- 01.03.2023
- Год выхода
- 2023
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 43
Библиография
- 1. Nagalim B., Duebel F., Schmillen K. // Intern. J. Hydrogen Energy. 1983. V. 8. P. 715.
- 2. Бунёв В.А., Коржавин А.А., Сеначин П.К. // Ползуновский вестн. 2012. № 3. С. 5.
- 3. Бунёв В.А., Бабкин В.С., Бакланов А.В., Замащиков В.В., Намятов И.Г. // Физика горения и взрыва. 2007. Т. 43. № 3. С. 493.
- 4. Akansu S.O., Dulger Z., Kahranman N., Veziroglu N.T. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2004. V. 29. P. 1527.
- 5. Ma F., Ding S., Wang Y. et al. // Ibid. 2008. V. 33. P. 7245.
- 6. Lynch F.E., Marmaro R.W. Patent USA. № 5139002. United States of America, 1992.
- 7. Ma F., Liu H., Wang Y., Wang J., Ding S., Zhao S. SAE Paper. 2008-01-1633.
- 8. Lewis B., Von Elbe G. Combustion, Explosions and Flame in Gases. N.Y.–London: Acad. Press, 1987.
- 9. Persson K., Pfefferle L.D., Schwartz W., Ersson A., Jaras S.G. // Appl. Catal. B. 2007. V. 74. P. 242.
- 10. Fernández A., Arzac G.M., Vogt U.F. et al. // Appl. Catal. B. 2016. V. 180. P. 336.
- 11. Rubtsov N.M., Chernysh V.I., Tsvetkov G.I., Troshin K.Ya., Shamshin I.O. // Mendeleev Commun. 2019. V. 29. P. 469.
- 12. Rubtsov N.M., Chernysh V.I., Tsvetkov G.I., Troshin K.Ya., Shamshin I.O. // Mendeleev Commun. 2018. V. 28. P. 216.
- 13. Рубцов Н.М., Калинин А.П., Цветков Г.И. др. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 11. С. 42.
- 14. Rubtsov N.M., Seplyarski B.S., Alymov M.I. Initiation and flame propagation in combustion of gases and pyrophoric metal nanostructures, Switzerland AG: Springer Nature, 2021.
- 15. Rubtsov N.M., Tsvetkov G.I., Chernys V.I., Troshin K.Ya. // Combust. and Flame. 2020. V. 218. P. 179.
- 16. Калинин А.П., Рубцов Н.М., Виноградов А.Н. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 5. С. 23.
- 17. Рубцов Н.М., Виноградов А.Н., Калинин А.П. и др. // Хим. физика. 2019. № 4. Т. 38. С. 53.
- 18. Трошин К.Я., Рубцов Н.М., Цветков Г.И., Черныш В.И. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 25.
- 19. Backstrom G. Simple Fields of Physics by Finite Element Analysisю GB Publishing, 2005.
- 20. Rubtsov N.M. The Modes of Gaseous Combustion. Springer International Publishing, 2016.
